隧道大跨段施工方案

1、隧道大跨段施工方案一、编制依据1、XXXX隧道大跨段图纸及XXXX隧道相关设计图纸；2、适用的国家、铁道部颁布的规范和规定；3、XXXX隧道实施性施组；4、当前在建铁路客运专线技术水平、管理水平和施工装备水平。二、工程概况1、工程地质及水文条件XXXX客专XXXX隧道为左右线分修的两座单线隧道，其中左线长 4124m,右线长4119m,隧道线间距在19.1m65.3m之间，最大覆盖层厚 度270m,最小覆盖层厚度4.7m,隧道多次通过小型煤窑采空区，下穿或 上跨多条既有铁路和公路隧道，洞口浅埋段上部为居民区，施工环境非常 复杂。同时由于XXXX客专需联接至重庆北站和重庆西站，需在洞内设置 三处

2、大跨段，分别引出重庆北站左联络线、重庆北站右联络线和重庆西站 右联络线。重庆北站左联络线大跨段起讫里程为D3K293+120+350，长230m， 重庆北站右联络线大跨段起讫里程为YDK292+987YDK293+240，长253m， 重庆西站右联络线大跨段起讫里程为YDK292+457+710，长253m。详见 附图1 XXXX隧道线路平面图。通过地段位于中梁山山脉中部，属嘉陵江、长江侵蚀河谷发育的低山 丘陵地区，穿越地层岩性依次为中统雷口坡组(T21)，下统嘉陵江组(T1j)、 飞仙关组(T1f)、须家河组地层。岩性主要为白云岩、白云质灰岩夹石膏、 岩溶角砾岩、石英砂岩夹砂质泥岩、炭质页岩

3、。石膏为软层，具有膨胀性； 岩溶角砾岩胶结较差，部分呈砟块石状，遇水易软化崩解。襄渝二线线右重图3D1 7 + 2 9 2 KDY54+292KDY021+392K3D+292KdY053+392765392KDy地下水补给来源主要为大气降水，含水层多为易溶蚀的碳酸盐岩，地 表多成槽谷凹地，岩溶发育。区内地下水主要有第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水等。 岩溶水含水岩组为三叠系雷口坡组、嘉陵江组及飞仙关组三段灰岩，对称 分布于背斜两翼，该岩组岩溶发育较强，富含岩溶水，将遇到大量地下水 涌出。区内地下水在环境作用类别为化学侵蚀环境及氯盐环境时，地下水具 硫酸盐侵蚀，环境作用等级为H1H2。

4、该段预计平常期涌水量为12000ma/d，雨季最大涌水量为30000m3/d。2、不良地质该段不良地质主要为岩堆、岩溶、煤窑采空区、瓦斯、天然气等。三、施工方案1、大跨段设计基本情况及现场施工实际情况（以左线大跨段为例）1）XXXX隧道左线D3K293+120+350段为渐变大跨段，大跨段全长 230m，隧道开挖宽度从D3K293+120处最小的10.8m，往线路左侧逐段渐变 扩大至D3K293+350处，最大宽度21m。大跨段的设计开挖方案自小里程向 大里程分别为台阶临时仰拱法、CRD法和双侧壁导坑法；由于该大跨段由 斜井进入施工，现场实际是从大里程往小里程方向施工，在）3K293+350处

5、 进入大跨段，隧道由单线隧道标准断面直接突变为最大断面，具体见附图 2左线大跨段线路平面图。右线两处大跨段与左线大跨段的形式基本一致。2）XXXX隧道左线D3K293+120+350段大跨段设计开挖工法分别为：XXXX隧道左线D3K293+435+350段为V级围岩，单线标准断面，开挖工 法为台阶法；D3K293+350+320、D3K293+320+285大跨起始段为V级围 岩，开挖工法为双侧壁导坑法；D3K293+285+250大跨中间段为V级围岩， 开挖工法为 CRD 法；D3K293+250+200、D3K293+185+200 大跨 较小断面段为V级围岩，开挖工法为台阶法；D3K29

6、3+185+160、D3K293+145+160、D3K293+145+120大跨最小断面段为W级和III级围 岩，开挖工法为台阶法；D3K293+120向小里程方向重新回到单线标准断面。 见表3.1左线大跨段分类表。表3.1XXXX隧道左线大跨段分类表断面编号起讫里程段长度最大开挖宽度围岩级别开挖工法初期支护及超前支护衬砌类型AD3K293+120+14525m10.64mI台阶法锚喷网支护III级大跨A型富水复合AD3K293+145+16015m10.64mW台阶法11棉格栅钢架，间距1.5m； (p 42超前小导管IV级大跨A型富水复合BD3K293+160+18525m12.72mW

7、台阶法21棉格栅钢架，间距1.2m； p 42超前小导管IV级大跨B型富水复合BD3K293+185+20015m12.72mV台阶法16棉格栅钢架，间距1.0m； p 42超前小导管V级大跨B型 富水复合CD3K293+200+25050m15.07mV台阶法51棉I20b钢架，间距 1.0m； p 42/p 89超前支 护V级大跨C型 富水复合ED3K293+250+28535m16.66mVCRD法60棉I20b钢架，间距0.6m； p 89超前中管棚V级大跨E型 富水复合GD3K293+285+32035m18.9mV双侧壁导坑法60棉I20b钢架，间距0.6m； p 89超前中管棚V

8、级大跨G型 富水复合HD3K293+320+35030m20.67mV双侧壁导坑法51棉H175钢架，间距0.6m； p 89超前中管棚V级大跨H型 富水复合1HlDurVn皿眦inrat岫醐岫.1UmBBl!aMrri加Wm搁抱州j十w十1jj1+2、正线单线标准断面进入大跨段H断面的挑顶施工方案以左线进入大跨段为例，按原设计采用双壁侧导坑法施工。1）施工D3K293+395处横通道，利用横通道将重庆北左联络线断面挑 出（如方案图部及III-III断面所示），继续往大跨方向按台阶法施工 重庆北左联络线（如方案图部所示）。2）正线（左线）按m高上台阶进入大跨段开挖里程D3K293+351.1后

9、， 按方案图部所示开挖尺寸扩挖大跨段左侧上半部（3-1），在D3K293+347 处挑到大跨左侧拱部设计断面，继续按双侧壁导坑法开挖左半部至 D3K293+330，这时开挖高度变为6m,下台阶跟进（如方案图部所示3-2）。 开挖采用控制爆破，每循环开挖进尺不得大于1.2米，开挖完毕后开挖前 进方向左侧及时施做设计初期支护及超前支护；开挖前进方向右侧及时施 做临时I18工字钢架、。22砂浆锚杆等临时支护及。42超前支护；开挖面底 部加设临时I18工字钢横撑，使之封闭成环；下台阶采用左右交错开挖， 左右错开距离大于5米。3）重庆北联络左线上台阶进入大跨段开挖里程D3K293+351.1后，按 部所

10、示开挖尺寸扩挖大跨段右侧上半部（4-1），在D3K293+346处挑到 大跨右侧拱部设计断面，继续按双侧壁导坑法开挖右半部至D3K293+335, 这时开挖高度变为6m，逐渐与左半断面轮廓线平齐，下台阶跟进（如方案 图部所示4-2）。开挖采用控制爆破，每循环开挖进尺不得大于1.2米， 开挖完毕后开挖前进方向右侧及时施做设计初期支护及超前支护；开挖前 进方向左侧及时施做临时I18工字钢架、。22砂浆锚杆等临时支护及。42超 前支护；开挖面底部加设临时I18工字钢横撑，使之封闭成环；下台阶采 用左右交错开挖，左右错开距离大于5米。4）大跨段左、右侧导坑向前错开5m距离推进，同时施工D3K293+3

11、41 至D3K293+335大跨段中导坑（如方案图部所示），从左侧拆除临时支撑，采用棚架法进行拱部开挖和初支，开挖至右侧临时支撑后，连接拱部钢拱 架与左、右侧拱架闭合成环，具体开挖步骤见附图。5）继续按正常双侧壁导坑法向小里程方向开挖并施作初支。6）反向大里程方向开挖部后扩区，形成大跨断面。8）施工部仰拱使全断面闭合成环后分段拆除临时支撑。7）在大跨段开挖初支完成地段拼装初砌台车，分段组织二衬施工。具体方案详见XXXX隧道左线进大跨方案平面、纵断、剖面图。戋-4SW0I- -rlI-葛J-dmI 新中梁山隧it W线进大跨段施,方案平面图III新中梁山隧道左线进大跨段施工方案III-III剖面

12、图IV【II新中梁u隧道左线进大跨段旎工方案I -1剖面图虫冗国也庭4象大蹭mH.台岂1 J新中剽I隧道左理赴人跨段虹一方案II-II剖噩新巾梁山隧道左线进大咐工方案D3K293-35LI初支轮僧断面冬新中菜山隧道木践进大跨段施工方STV-TV图 笫一步，加固环向拱架，并供脚下方 安装临时工学钢纵梁.将该段拱 =腕起./第二加拆除中间临时支搦为进入-中导坑开创工布面，第二堤沿横向开挖中导坑，每循环 进尺及时施作棚架支护和临时 支撑，棚架字钢设置在环向拱架上 方.第四步:中导坑开搏至右导临时支撑 处，安装拱部坏向拱架，将左.右导 *坑的环向拱架闭合，完成中导坑首段 日开挖和初支拆除临时材斌大跨段

13、说K293+335+341中导坑开松施工步骤图3、大跨段其余地段（除开挑顶段）的开挖方案 大跨过渡段采取临时仰拱台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法开挖。双侧壁导坑法XXXX左右线隧道重庆北左联络线大跨段D3K293+285D3K293+350、 右线大跨段YDK293+180YDK3+240、XXXX左右线隧道重庆西联络线大跨 段YDK292+675YDK292+710设计采用双侧壁导坑法施工。开挖前先按设 计施作超前帷幕注浆及直径89管棚超前支护。施工工艺详见附图3,工艺流程图详见附图4。CRD法大断面双侧壁导坑法过渡到CRD法只需将双侧壁导坑左右侧壁开挖断 面挖齐到同一里程，施作拱部支

14、护后拆除临时钢架，按CRD法开挖即可。 XXXX左线隧道重庆北左联络线大跨段D3K293+250D3K293+285、XXXX右 线隧道重庆北右联络线大跨段YDK293+140YDK3+180、XXXX左右线隧道 重庆西联络线大跨段YDK292+610YDK292+675设计采用CRD法施工。开 挖前先按设计施作直径89管棚超前支护及采用开挖后径向注浆。施工工艺详见附图5,工艺流程图详见附图6。CD 法大断面双侧壁导坑法过渡到CD法只需将双侧壁导坑左右侧壁开挖断 面挖齐到同一里程，施作拱部支护后拆除临时钢架，按CD法开挖即可。 XXXX左右线隧道重庆西联络线大跨段YDK292+570YDK29

15、2+580设计采用 CD法施工。开挖前先按设计施作超前帷幕注浆及直径89管棚超前支护。 施工工艺详见附图7。图序工工施法坑导壁侧双 苗附明 说 序 工 施钢 护时 护临 支的 超坑 向导 纵括 坑包 导架 侧立 身架, 道。砼 隧闭厚 作封m 施厚喷 架厚喷 架m初 钢m初 的喷即 立面护杆 不掌时锚。 循*临脚度 一次和锁厚 身尺支要设 洞环期需至 或循初需厚 施每的根复 措，边根后 向时周开杆 导同坑)杆 上部部横径 用挖作及设 利开施架钻、 、 、)1 q /1。)架钢 时 临 的 坑 导 括 包(架钢立架闭， 封厚 厚厚 厚M于，掌护支度 次时度 一临计 尺和计 进护至 不支至 循期厚

16、 每初喷 孑的复 时边后 同坑锚 部导径 挖作设 开作钻、 、 )a_3。扃序工及骤步，护支时临和护支期初的边周坑导作施并部蠢TL- ，有序工及骤步，护支址临和护支期初的边周坑导作施并部O 处计 掌至 拱径 _ 下钻 (架 面钢 子部 掌拱 闭拱 封架亘, 厚厚 m厚 喷m 喷c 喷 部喷 挖部 开拱、)1_2O 处设 护喷 超后 拱径 _左上 下钻/ ， 子钢回, 厚厚 喷mc 部喷 挖部 开拱、 、)12。度 厚 计 设. 至 厚 喷 复,环 成 闭 封 架 钢 设 安,闭 。部面厚 8子厚 掌厚 第闭？ 工封喷 施厚初 法厚边 阶m周 台8坑 两喷导、 、)2_2。拱仰部IX注灌，架钢时

17、临除拆步宓- -4 - -， - -， - - - - - 。充填底隧部X汪德衬 次二部I主 灌 生 次一车 台 板 莫 砌 衬用 利要 需 居 艮 或 后敛 度 形 变 待.) 析作 分施 果次结一 则砌 量将 空墙 监拱 居(一号 也(77-(3(*6O 明说序工工施法坑导壁侧双筋钢接连向图意示面断纵序工工施法坑导壁侧双架_ 钢时临示未中图架钢 -。计m以均余，外计m仪寸尺筋钢除寸尺图本：明说面子掌闭子护支时临及架钢之护支 期初身洞体主示未段此图意示面平序工工施法坑导壁侧双土凝混喷之护支期初砌衬次二墙拱座基墙边 面子掌闭封磔喷护支时临充填底隧磔喷护支时临护支期初充填底隧 隔中座基墙边土凝混

18、喷护支期初 充填底隧砌寸次一普拱图意示面断横序工法工壁隔中果嗣时临示未中匆护支期初施工准备右侧上台阶超前支护左侧上台阶超前支护右侧上台阶开挖支护左侧上台阶开挖支护右侧中台阶开挖支护左侧中台阶开挖支护调整爆破参数IF右侧下台阶开挖支护左侧下台阶开挖支护全断面初支、临支封闭附图6 CRD法施工工艺流程图图序工工施法 DC壁隔中 囱附明 说 予 匚 匚 施隔砼 中喷 和复 护后 支杆 期锚杆 初统锚 的系脚 构径锁 结M设 。主设并 护的，商 前边架封 超周时砼 构坑临m 体作接射 主施和喷 隧逐架及 作时道部 架同立阶 钢部架台 的3，级 立、砼每 架2喷， 环禹初时 盾挖即同 ）r人 。 上阶护

19、度 用台支厚 利分时计 ）壁设0 序 工 步 第 见 参 均 骤 步 余 其, 毕 完 工 施 已 架 钢 时 临 分 部 壁 隔 中 除0 部6、5、 挖 开 阶 台 A。拱仰部VH内段该筑灌，架钢壁隔中时临内围范m炎燹仰砌衬次二近靠部尾挖开除止一 。面顶充填拱仰于撑支底架钢得使，架钢时临壁隔中长接。弃填底隧部加内段该筑临 除 拆 段。 逐） ,作 后施 敛次 收一 护砌 支衬 期墙 初拱 待（ ,砌 析衬 分次 果二 结部 测IX 量筑 控灌 监性 据次 根一 并车 。台 环板 循模 步砌 逐衬 骤用 步利 述， 上架 ）钢号 序（2.壁至分CM1（时仍计m仪均余，外计mm以寸尺筋钢除寸尺

20、图本：明说明说序工工施法 DC图意示面断纵序工法工4壁隔中)图意示面平序工法工壁隔中护支朝胡 充填底是图意示面断横序工法工4壁隔中隧道中线给底封4、二衬施工方案本区段大跨段二次衬砌采用整体式液压台车一次浇筑成型。根据不同 的衬砌断面及施工顺序，首先选用满足V级大跨H型富水复合衬砌断面的 液压台车，变换断面时对二衬台车进行改装以满足不同断面的二衬施工要 求。1）V级大跨H型富水复合衬砌液压台车图2）二衬台车拼装时间及地点以左线大跨段为例，待D3K293+350+320段大跨开挖断面完全成型， 开挖继续往小里程方向走上10米，开挖作业与拼装作业无干扰时，开始 拼装二衬台车。台车拼装作业地点选用D3

21、K293+350+330开挖空间。四、施工进度安排以左线大垮段施工为例，根据XXXX隧道斜井工区各工序平均用时及 以往施工经验为依据，测算各工序时间，以此估算大垮段每月开挖指标。1、D3K293+351.1+347段左线正洞进大垮段挑顶时间1）侧壁挑顶段上导开挖0.6m 一个循环用时2小时。2）侧壁挑顶段上导出碴0.6m 一个循环用时3小时。3）侧壁挑顶段上导支护0.6m 一个循环用时5小时。一循环用时10小时，D3K293+351.1+347段左线正洞进大垮段挑顶 时间为70小时共3天。计划2011年12月25日进入重庆北站左联络线大 跨施工，挑顶完成时间2011年12月28日。2、左线正洞

22、正常施工侧壁的工序时间1）侧壁上导开挖1.2m 一个循环用时3小时。2）侧壁上导出碴1.2m 一个循环用时5小时。3）侧壁上导支护1.2m 一个循环用时8小时。一循环用时16小时，左线正洞施工侧壁至D3K293+330的时间为227 小时共10天，至2012年1月8日。3、施工横通道及40m重庆北左联络线时间左线与重庆北左联络线在D3K293+395横通道处净距5m，施工横通道 时间为3天，将重庆北左联络线断面挑出时间预计为10天，施工重庆北 左联络线V级段按60m/月计，施工40m左联络线需20天。计划2011年 12月24日进入横通道施工，完成时间2011年12月27日，将重庆北左联 络线

23、断面挑出时间为2012年1月6日，左联络线施工至大跨段时间为2012 年1月26日。左联络线进大垮段挑顶时间参照左线，预计2012年1月30日挑顶完 成，左联络线施工侧壁至D3K293+335的时间为120小时共5天，至2012 年2月4日。4、施工第部D3K293+341+335段中导坑时间开挖前先在左线正洞侧壁D3K293+341+335处搭设临时支架、打设 超前小导管，开挖5.2m中导预计时间为4天，预计中导施工完毕时间为 2012年2月8日，第一段6m大跨段拱部成型。5、大跨D3K293+335+351.1回挑段拱部成型时间2012年2月9日开始从D3K293+335往D3K293+3

24、51.1施工拱部，每循 环施工一棉拱部钢架，预计2012年2月18日大跨D3K293+335+351.1 回挑段拱部成型。6、2012年2月19日左线大垮段开始正常施工双侧壁导坑，左线大 跨段30m H型最大断面成型时间根据前面工序进度指标估算为2012年3 月6日。综上所述，XXXX左右线进入大跨挑顶至第一段30m H型最大断面成型 时间计划为70天，正常施工段月进度指标为：大跨H型断面挑顶段13m/ 月，双侧壁导坑法和CRD法30m/月，CD法和台阶法40m/月。具体安排为：1）计划2011年12月25日进入重庆北站左联络线大跨施工，大跨H 型断面挑顶完成时间2012年2月18日，2012

25、年8月6日完成重庆北站左 联络线大跨的施工。2）计划2012年4月10日进入重庆北站右联络线大跨施工，大跨H 型断面挑顶完成时间2012年6月20日，2013年1月20日完成重庆北站 右联络线大跨的施工。3）计划2013年6月10日进入重庆西站右联络线大跨施工，大跨H 型断面挑顶完成时间2013年8月20日，2014年2月25日完成重庆西站 右联络线大跨的施工。五、主要资源需求计划1、主要设备、机具进场计划大跨施工需要配置的施工机械设备种类、数量较多。为确保施工顺利 进行，将首先着手大跨段所需设备等各种资源的调配工作，确保本标段施 工需要。表5.1主要设备、机具表序号作业名称设备名称规格型号主

26、要性能参数数量（台套）1掘进设备凿岩机TY2832-4250风镐C11-A10湿喷机6注浆泵4滚筒搅拌机3注浆机2灰浆泵2泥浆泵4潜水泵5挖掘机CAT32022衬砌衬砌台车10m2砼输送泵2插入式振动器6平板式振动器8爬焊机2热风焊机5交流电焊机83钢材加工设 备钢筋弯曲机2钢筋切断机2砂轮切割机2型钢冷弯机1设备配备遵循的基本原则：根据单项施工技术要求和施工作业条件确 定设备选型；按照施工进度计划指标和施工部署配备设备台数，生产能力 留有余地；同时考虑突发性事件所需的工程抢险应急设备。2、劳动力需求计划表5.2劳动力计划表序号工种人数备注1司机9一个工作面2开挖工35一个工作面3电焊工6一个

27、工作面4喷锚工15一个工作面5立架工15一个工作面6钢筋工20一个工作面7防水工8一个工作面8模板工7一个工作面9电工2一个工作面10混凝土工15一个工作面11杂工20一个工作面六、监控量测方案1、监控量测项目的选择、仪器配备及人员组织根据设计要求，大跨段进行如下量测项目序号量测项目测试方法和仪器测试精度备注1洞内观察现场观察、地质罗盘2拱顶下沉水准测量的方法、水准仪、塔尺1mm3净空收敛收敛仪0.1mm进行水平收敛量测2、量测的位置、间距及频率1）洞内观察洞内观察分析为开挖面观察和已施工地段观察两部分。开挖面观察在 每次开挖后进行。观察中发现围岩恶化时，应立即采取相应处理措施；观 察后立即绘

28、制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和 施工阶段围岩级别判定卡。对已施工地段的观察每天至少一次，主要观察 喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。2）净空收敛和拱顶下沉净空收敛、拱顶下沉和地表下沉的测点设置在同一断面，其量测断面 间距及测点数量根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等情况按下表进行。 净空收敛、拱顶下沉量测在每次开挖爆破后12h内取得初读数，测点埋设 应牢固可靠、易于识别，并注意保护，严防爆破损坏。量测断面间距及断面测点数量围岩级别断面间距每断面测点数量备注净空收敛拱顶下沉V5m23条基线13点W10m23条基线13点净空变化和拱顶下沉的量测频率根据位移速度和量测断面距开挖面距离，分别从下列表格中选择，且取量测频率较高的作为实施的量测频率。净空变化与拱顶下沉量测频率（距开挖面距离）量测断面距开挖面距离（m）量测频率V1B2次/d(1 2) B1次/d(25) B1 次/ (23) d5B1 次/7d注：B为隧道跨度。净空变化与拱顶下沉量测频率（位移速度）位移速度（mm/d）量测频率N52次/d151次/d0.511 次/ (23) d0.2 0.51 次/3dV0.21 次